DE1904413A1 - Cage for short circuit runners - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für Kurzschlußläufer. Der Käfig besteht aus einer Vielzahl von Stäben und zwei Kurzschlußringen jeweils aus elektrisch gut leitendem Material, wobei die Enden der Stäbe mit den Kurzschlußringen verbunden sind, derart, daß die Stäbe axial oder verschränkt zur Läuferachse verlaufen.The invention relates to a cage for squirrel cage. The cage consists of a large number of rods and two short-circuit rings, each made of a material that conducts electricity well, wherein the ends of the rods are connected to the short-circuit rings in such a way that the rods run axially or crossed to the rotor axis.
Bisher wurden solche Käfige entweder durch Einspritzen von Aluminium in die Läufernuten bei gleichzeitigem Anspritzen der Kurzschlußringe oder durch Einschieben von Kupferstäben in die Läufernuten und Verlöten der Stabenden mit Kupfer-Rückschlußringen hergestellt. In beiden Fällen ist der Aufwand für die Herstellung der Käfige verhältnismäßig groß. Außerdem weisen solche Käfige oft Fehler auf, die zur Beeinträchtigung der Motoreneigenschaften führen. So können z.B. Lunker im Aluminium-Spritzguß oder fehlerhafte Lötungen auftreten.So far, such cages were made either by injecting aluminum into the rotor slots with simultaneous injection of the Short-circuit rings or by inserting copper rods into the Sliding grooves and soldering of the rod ends with copper back yoke rings. In both cases, the effort for the Making the cages relatively large. Also wise such cages often have defects that lead to an impairment of the engine properties. For example, voids in Aluminum injection molding or faulty soldering occur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig für Kurzschlußläufer zu schaffen, der wesentlich einfacher herzustellen ist und dessen Qualität hinsichtlich seiner elektrischen Eigenschaften wesentlich verbessert ist.The invention has for its object to provide a cage for squirrel cage which is much easier to manufacture and its quality in terms of its electrical Properties is significantly improved.
Erfindungagemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Käfig mit den Stäben und den Kurzschlußringen ein selbständiges Bauteil bildet.According to the invention this object is achieved in that the The cage with the bars and the short-circuit rings forms an independent component.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Käfigs besteht außerdem darin, daß er einerseits unabhängig vom Läuferblechpaket hergestellt und andererseits in einfacher Weiae auf diesen worden kann.There is a major advantage of the cage according to the invention also in the fact that it is made on the one hand independently of the rotor core and on the other hand in a simple way on this can be.
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Der Käfig gemäß der Erfindung kann z.B. so ausgebildet sein, daß entweder ein Kurzachlußring mit den Stäben oder beide Kurzschlußringe mit den Stäben eine kompakte Einheit bilden. Als Material für den Käfig kann z.B. Kupfer oder Aluminium verwendet werden.The cage according to the invention can for example be designed in such a way that either a short-circuit ring with the rods or both short-circuit rings with the rods form a compact unit. as For example, copper or aluminum can be used for the cage.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail using the examples shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines kaltfließgepreßten Käfigs gemäß der Erfindung,Fig. 1 is a perspective view of a cold-extruded cage according to the invention,
Fig. 2 einen Kurzschlußläufer mit dem Unterteil des kaltfließgepreßten Käfigs gemäß der Erfindung und aufgelötetem bzw. aufgeschweißtem Kurzschlußring im Schnitt,2 shows a squirrel cage with the lower part of the cold-extruded cage according to the invention and soldered on or welded short-circuit ring in section,
gemäß der Erfindung im Schnitt, bei dem keine Lötung oder Schweißung erforderlich ist,according to the invention in section, in which no soldering or Welding is required,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines mit einer Räumnadel hergestellten Käfigs gemäß der Erfindung,4 shows a perspective illustration of a cage produced with a broach according to the invention,
Fig. 4 a die Draufsicht auf einen Käfig gemäß Pig. 4-, Fig. 4-b Schnitt A-B der Draufsicht gemäß Pig. 4a.4 a shows the plan view of a cage according to Pig. 4-, 4-b section A-B of the plan view according to Pig. 4a.
In Pig. 1 ist in perspektivischer Darstellung ein Käfig gemäß der Erfindung gezeigt. Der Käfig ist ala eine kompakte Einheit mit den Stäben und den Kurzschlußringen aus Kupfer oder Aluminium in einem Arbeitsgang unabhängig von den Läuferblechpaketen kaltfliiflgepreßt. Das topfförmige Kaltfließpreßteil J2 zeigt die axial verlaufenden Stäbe 12 in der Innenwand, den Topfboden 13, der den einen Kurzachlußring bildet, und die Bohrung 14 im Topfboden 13 für die Läuferachse. Der zweite Kuritohlußring wird von dem die tiohtbaren Stabendflächen Überragenden Teil 15 gebildet.In Pig. 1 is a perspective view of a cage according to of the invention shown. The cage is a compact unit with the rods and the short-circuit rings made of copper or Aluminum is cold-flow-pressed in a single work step, independent of the rotor laminations. The pot-shaped cold extrusion J2 shows the axially extending rods 12 in the inner wall, the pot bottom 13, which forms the one Kurzachlußring, and the Hole 14 in the bottom of the pot 13 for the rotor axis. The second Kuritohlußring is from which the tiohtbaren rod end surfaces Outstanding part 15 formed.
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-3- PLA 68/1500-3- PLA 68/1500
topfförmige Teil mit den Stäben 22 bezeichnet. Der topfförmige Teil ist durch Kaltfließpressen hergestellt worden. Der Boden des topfförmigen Teils bildet den einen Kurzschlußring. Das Kaltfließpreßteil 21 mit den Stäben 22 ist in einfacher Weise über die Läuferbleche 24 aufgeschoben, so daß die Stäbe 22 in die Nuten der Läuferbleche 24 eingreifen können. Ein Abschlußring 25, der zusammen mit dem Teil 27 den zweiten Kurzschlußring bildet, wird aufgelegt und mit dem Teil 27 an der Stelle 26, bei Kupfer-Einzelteilen, verlötet oder, bei Aluminium-Einzelteilen, Argon-arc verschweißt. Hierdurch entfällt das Einfädeln der Käfigstäbe in die Läufernuten; die Lötung bzw. Schweißung braucht nur an einer Seite des Läufers durchgeführt zu werden.pot-shaped part with the rods 22 designated. The cup-shaped Part is made by cold extrusion. The bottom of the cup-shaped part forms a short-circuit ring. That Cold extruded part 21 with the rods 22 is pushed in a simple manner over the rotor plates 24, so that the rods 22 in the grooves of the rotor plates 24 can engage. A terminating ring 25, which together with the part 27, the second short-circuit ring forms, is placed and soldered to part 27 at point 26, in the case of individual copper parts, or, in the case of individual aluminum parts, Argon arc welded. This eliminates the need to thread the cage bars into the runner grooves; the soldering resp. Welding only needs to be carried out on one side of the rotor.
Fig. 3 zeigt die Schnitte C-D und A-B eines Kurzschlußläufers mit einem Käfig gemäß der Erfindung, der als komplettes topfförmiges Kaltfließpreßteil 31 mit den Stäben 32 auf die Läuferbleche 34 aufgeschoben ist. Der Boden des Kaltfließpreßteiles bildet den einen Kurzschlußring 33. Durch Anwendung des bekannten Verfahrens zur elektromagnetischen Verformung von Metallen (vgl. Feinwerktechnik, Jahrgang 68, Heft 6, 1964, Seiten 224 bis 228) entfallen Lot- oder Schweißarbeiten vollständig. Der nach außen sich erweiternde Rand 35 des topfförmigen Teils 31 wird mittels dieses Verfahrens auf eine Scheibe 36, die aus dem gleichen Material wie das Teil 31 besteht, und auf den Blechen 34 aufliegt, aufgeschrumpft. Dieser Vorgang ist im Schnitt A-B veranschaulicht. Rechts der Mittelsenkrechten ist der Zustand vor und links der Mittelsenkrechten der Zustand nach der Anwendung der elektromagnetischen Verformung gezeigt. Der Kragen 35 bildet zusammen mit der Scheibe 36 den zweiten Kurzschlußring. Die Scheibe 36 ist an sich nicht erforderlich, da der Kragen 35 selbst schon einen Kurzschlußring bildet; sie dient vorzugsweise zur Begrenzung des Umformweges. Mit 37 ist ein Peldkonzentrator bezeichnet, der zur Konzentrierung des elektromagnetischen Feldes dient.Fig. 3 shows the sections C-D and A-B of a squirrel cage with a cage according to the invention, which as a complete pot-shaped Cold extrusion part 31 with the rods 32 is pushed onto the rotor plates 34. The bottom of the cold extrusion forms one short-circuit ring 33. By using the known method for the electromagnetic deformation of metals (see Feinwerktechnik, year 68, issue 6, 1964, pages 224 to 228), soldering or welding work is completely unnecessary. The outwardly widening edge 35 of the pot-shaped part 31 is by means of this method on a disc 36, which consists of the same material as the part 31, and on the Sheet metal 34 rests, shrunk on. This process is in Section A-B illustrated. To the right of the perpendicular is the state in front of and to the left of the median vertical the state after the application of electromagnetic deformation is shown. Of the Collar 35, together with disk 36, forms the second short-circuit ring. The disc 36 is not required per se, because the collar 35 itself already forms a short-circuit ring; it is preferably used to limit the deformation path. At 37 is a field concentrator, which is used to concentrate the electromagnetic field.
DIw für miini'ht' KurzHOhluBliiufer erforderLiohen Käfige mit verunhrHrik tttri Ii Ui tut rt hitmen ntnh Im Kftl t Γ 1 i « Mρ roΟνο rfuh ren mit <>t, win KTfHJo mm Aufwand htirntf» I I um . l)un Ku I t.f M nliprnlKn I I ■ ml t DIw for miini'ht 'short hollow cages with decoRHrik tttri Ii Ui tut rt hitmen ntnh Im Kftl t Γ 1 i «Mρ roΟνο go with <> t, win KTfHJo mm effort htirntf» II um. l) un Ku I tf M nliprnlKn II ■ ml t
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O -4« PLA 68/1500O -4 "PLA 68/1500
/!Graden (axialen) Stäben kann jedoch auch mit einem entsprechenden Werkzeug leicht nachgedrückt "terden, so daß ein Käfig Ώίΐ verschränkten Stäben entsteht. Dieser Käfig wird dann schraubenförmig auf das Blechpaket des Läufers aufgeschoben und durch Kompression mit Hilfe der elektromagnetischen Verformung befestigt./! Degrees (axial) rods can, however, also be assigned a corresponding Press down the tool slightly so that a cage is formed Ώίΐ entangled rods. This cage then becomes pushed helically onto the laminated core of the rotor and through compression with the help of electromagnetic deformation attached.
Die Vorfertigung eines kompletten Käfigs gemäß der Erfindung kann auch durch Räumung mit einer Räumnadel erfolgen. Der Käfig hat dann etwa die in PIg3 4 in !Perspektive gezeigte Form bestehend aus den einzelnen Stäben 41 und den beiden, damit verbundenen, im Durchmesser etwas größeren, Kurzschlußringen 42. Die Stäbe 41 des Käfigs passen dabei unmittelbar in die Läufernutenj der Käfig kann also auf den Läufer aufgeschoben werden. "Die Eurzschlußringe 42 werden äann durch Anwendung der bekannten elektromagnetischen Verformung auf entsprechende Grundscheiben aufgeschrumpft, wie es in ά&η figuren 4a und 4b dargestellt ist.The prefabrication of a complete cage according to the invention can also be done by broaching it with a broach. The cage then has approximately the shape shown in FIG. 3 4 in perspective consisting of the individual rods 41 and the two associated short-circuit rings 42, which are slightly larger in diameter. The rods 41 of the cage fit directly into the runner grooves the cage can so be postponed on the runner. "The Eurzschlussringe 42 are then shrunk onto corresponding base disks by applying the known electromagnetic deformation, as shown in Figures 4a and 4b.
In Fig. 4a ist die Draufsi-oht auf einen Käfige wie er in Fig. 4 perspektivisch dargestellt ist» gezeigt. Die Figur 4b zeigt den Schnitt A-B durch die Draufsicht gemäß Fig.4a. In beiden Figuren ist rechts der Mittelsenkrechten jeweils der Zustand vor der Anwendung der elektromagnetischen Verformung und links der Mittelsenkrechten jeweils der Zustand nach der Anwendung der elektromagnetischen Verformung dargestellt. In beiden Figuren sind mit 41 die Stäbe, mit 42 die Kurzschlußringe, mit 43 Grundscheiben, mit 44 die Läuferbleche, mit 45 und 46 Feldkonzentratoren bezeichnet.In Fig. 4a the plan is on a cage like the one in Fig. 4 shown in perspective is »shown. FIG. 4b shows section A-B through the plan view according to FIG Fig.4a. In both figures, to the right of the vertical line, the state before the application of the electromagnetic is in each case Deformation and, to the left of the vertical line, the state after the application of the electromagnetic deformation is shown. In both figures with 41 the bars, with 42 the short-circuit rings, with 43 base disks, with 44 the rotor plates, denoted by 45 and 46 field concentrators.
Beim Herstellen eines erfindungagemäßen Käfigs durch Räumung ergibt sich die Möglichkeit, den Käfig durch schraubenförmiges Bäumen auch direkt mit verschränkten Stäben su fertigen. Ferner können die Käfigstäbe mit trapezförmigem Querschnitt ausgebildet werden, so daß die Säufernutöffnung verhältnismäßig klein bleiben kann.When manufacturing a cage according to the invention by clearing, there is the possibility of manufacturing the cage directly with crossed rods by means of helical trees. Furthermore, the cage bars can be designed with a trapezoidal cross-section, so that the drinking groove opening can remain relatively small.
5 Patentansprüche5 claims
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